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Linux电源管理（二）系统reboot/shutdown过程

2019-07-14 01:54发布

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概述

计算机包括嵌入式设备，关机和重启是常见的两个操作。本文主要主要描述这两个动作背后和流程和实现。 下机我们先看一下，linux支持的类似关机重启这样的命令的其它相关命令。 /* * Commands accepted by the _reboot() system call. * * RESTART Restart system using default command and mode. * HALT Stop OS and give system control to ROM monitor, if any. * CAD_ON Ctrl-Alt-Del sequence causes RESTART command. * CAD_OFF Ctrl-Alt-Del sequence sends SIGINT to init task. * POWER_OFF Stop OS and remove all power from system, if possible. * RESTART2 Restart system using given command string. * SW_SUSPEND Suspend system using software suspend if compiled in. * KEXEC Restart system using a previously loaded Linux kernel */ #define LINUX_REBOOT_CMD_RESTART 0x01234567 //重启命令 #define LINUX_REBOOT_CMD_HALT 0xCDEF0123　 #define LINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON 0x89ABCDEF #define LINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF 0x00000000 #define LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF 0x4321FEDC//关机命令 #define LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2 0xA1B2C3D4 #define LINUX_REBOOT_CMD_SW_SUSPEND 0xD000FCE2 #define LINUX_REBOOT_CMD_KEXEC 0x45584543

reboot/shutdown流程

在Linux操作系统中，可以通过reboot、halt、poweroff等命令，发起reboot，具体的操作流程如下：
这里写图片描述
  • 一般的Linux操作系统，在用户空间都提供了一些工具集合（如常在嵌入式系统使用的Busybox），这些工具集合包含了reboot、halt和poweroff三个和Reboot相关的命令。读者可以参考man帮助文档，了解这些命令的解释和使用说明
  • 用户空间程序通过reboot系统调用，进入内核空间
  • 内核空间根据执行路径的不同，提供了kernel_restart、kernel_halt和kernel_power_off三个处理函数，响应用空间的reboot请求
  • 这三个处理函数的处理流程大致相同，主要包括：向关心reboot过程的进程发送Notify事件；调用drivers核心模块提供的接口，关闭所有的外部设备；调用drivers　syscore模块提供的接口，关闭system core；调用Architecture相关的处理函数，进行后续的处理；最后，调用machine相关的接口，实现真正意义　Reboot　
  • 另外，借助TTY模块提供的Sysreq机制，内核提供了其它途径的关机方法，如某些按键组合、向/proc文件写入命令等。

实现流程分析

系统调用入口

SYSCALL_DEFINE4(reboot, int, magic1, int, magic2, unsigned int, cmd, void __user *, arg) { struct pid_namespace *pid_ns = task_active_pid_ns(current); char buffer[256]; int ret = 0; /* We only trust the superuser with rebooting the system. */ if (!ns_capable(pid_ns->user_ns, CAP_SYS_BOOT)) return -EPERM; /* For safety, we require "magic" arguments. */ if (magic1 != LINUX_REBOOT_MAGIC1 || (magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2 && magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2A && magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2B && magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2C)) return -EINVAL; /* * If pid namespaces are enabled and the current task is in a child * pid_namespace, the command is handled by reboot_pid_ns() which will * call do_exit(). */ ret = reboot_pid_ns(pid_ns, cmd); if (ret) return ret; /* Instead of trying to make the power_off code look like * halt when pm_power_off is not set do it the easy way. */ if ((cmd == LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF) && !pm_power_off) cmd = LINUX_REBOOT_CMD_HALT; mutex_lock(&reboot_mutex); switch (cmd) { case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART: kernel_restart(NULL); //重启函数入口 break; case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON: C_A_D = 1; break; case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF: C_A_D = 0; break; case LINUX_REBOOT_CMD_HALT: kernel_halt(); do_exit(0); panic("cannot halt"); case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:　 kernel_power_off();　//关机函数入口 do_exit(0); break; case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2: if (strncpy_from_user(&buffer[0], arg, sizeof(buffer) - 1) < 0) { ret = -EFAULT; break; } buffer[sizeof(buffer) - 1] = '

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